□□章 緒論
1．1 研究背景和意義
1．2 國內外研究現狀
1．2．1 超燃衝壓發動機非對稱噴管研究現狀
1．2．2 TBCC組合動力非對稱噴管研究現狀
1．2．3 雙喉道氣動矢量噴管研究現狀
1．3 主要技術需求與關鍵問題
參考文獻

第2章 噴管流動的基礎理論
2．1 廣義一維定常流的基本方程組
2．1．1 幾個制約因素在基本方程中的數學表示
2．1．2 廣義一維定常流的基本方程組
2．1．3 流動特性參數的微分關繫式
2．2 特征線理論簡介
2．3 噴管的主要性能指標
參考文獻

第3章 常規噴管的型面設計方法簡介
3．1 □□推力噴管型面設計
3．2 □短長度噴管型面設計
參考文獻

第4章 噴管型面的縮短設計
4．1 噴管的常規縮短設計方法
4．1．1 臨界點位置的確定
4．1．2 線性壓縮函數
4．1．3 指數壓縮函數
4．2 噴管的非線性縮短設計方法
4．2．1 非線性縮短設計
4．2．2 CFD計算及校核
4．2．3 結果分析與討論
4．3 噴管型面的理想截短方法及其驗證
4．3．1 理論分析
4．3．2 數值模擬
4．3．3 實驗驗證
參考文獻

第5章 考慮進口非均勻的非噴管設計
5．1 理論基礎
5．2 噴管設計過程
5．2．1 噴管設計
5．2．2 設計程序驗證
5．2．3 不同的馬赫數分布形式對噴管設計結果的影響
5．3 進口參數非均勻對噴管性能的影響
5．3．1 馬赫數非均勻分布對噴管性能的影響
5．3．2 溫度非均勻分布對噴管性能的影響
5．3．3 壓力非均勻分布對噴管性能的影響
5．4 考慮進口參數非均勻的尾噴管設計與實驗驗證
5．4．1 考慮非均勻進口的噴管設計實例
5．4．2 截短對非均勻進口噴管性能的影響
5．4．3 實驗驗證
參考文獻

第6章 考慮化學非平衡效應的非噴管設計
6．1 理論基礎
6．2 噴管設計及程序驗證
6．2．1 非對稱噴管設計流程
6．2．2 噴管設計程序驗證
6．3 考慮化學非平衡的非對稱噴管設計與分析
參考文獻

第7章 考慮側向膨脹的三維非對稱尾噴管設計
7．1 理論基礎
7．1．1 準二維流動控制方程
7．1．2 準二維流動特征線方程
7．2 噴管設計方法
7．3 設計實例及其實驗驗證
參考文獻

第8章 基於雙向流線追蹤的三維變截面噴管設計
8．1 環形基準流場設計及主要影響參數
8．2 三維變截面噴管設計
8．3 三維變截面噴管實驗研究
參考文獻

第9章 過膨脹非對稱噴管內的非定常現像
9．1 激波反射現像及其基礎理論
9．1．1 激波反射現像
9．1．2 激波極線
9．1．3 RR反射與IR反射的相互轉換
9．2 非對稱噴管中的激波與過膨脹分離
9．3 數值模擬方法及其驗證
9．4 SERN噴管中的過膨脹流動分離流場
9．4．1 短下板SERN模型中的流動分離模式
9．4．2 長下板SERN模型中的流動分離模式
9．5 SERN起動和關閉過程中的分離模式跳轉
9．5．1 起動和關閉過程的數值模擬方法
9．5．2 短下板SERN模型中的分離模式跳轉
9．5．3 長下板SERN模型中的分離模式跳轉
9．6 長下板SERN模型的分離模式跳轉實驗
9．6．1 實驗設備與實驗模型
9．6．2 長下板SERN模型中的過膨脹流場
9．6．3 長下板SERN模型中的流動分離模式轉化過程
9．7 SERN流動分離控制初步研究
9．7．1 計算模型與自適應控制方案介紹
9．7．2 下膨脹面自適應引氣正交實驗設計與分析
9．7．3 上膨脹面自適應引氣正交實驗設計與分析
參考文獻

□□0章 並聯式TBCC發動機排氣繫統設計及性能研究
10．1 TBCC發動機排氣繫統推力性能參數定義
10．2 渦噴與衝壓發動機噴管位置布局研究
10．3 TBCC發動機排氣繫統設計點的選取
10．4 TBCC發動機排氣繫統飛行包線內的性能分析
10．4．1 計算模型及邊界條件
10．4．2 CFD三維數值模擬結果
10．4．3 側板構型對TBCC發動機排氣繫統的影響
10．5 TBCC發動機排氣繫統冷流實驗研究
10．5．1 實驗設備和測量繫統
10．5．2 實驗結果
10．6 TBCC發動機排氣繫統轉級過程動態特性研究
10．7 TBCC發動機排氣繫統流固耦合計算與分析
10．7．1 耦合計算模型
10．7．2 數值計算準確性驗證
10．7．3 計算結果及分析
參考文獻

□□1章 新型雙喉道氣動矢量噴管
11．1 新型雙喉道氣動矢量噴管氣動特性研究
11．1．1 新型雙喉道氣動矢量噴管概況
11．1．2 新型雙喉道氣動矢量噴管的優化設計
11．1．3 數值計算方法及其驗證
11．1．4 雙喉道氣動矢量噴管氣動特性
11．1．5 新型軸對稱雙喉道氣動矢量噴管氣動特性
11．2 雙喉道氣動矢量噴管的容腔效應
11．2．1 數值模擬方法
11．2．2 計算結果及分析
11．3 新型雙喉道氣動矢量噴管對發動機流量的影響
11．3．1 無矢量狀態下，噴管對發動機流量的影響
11．3．2 □□矢量狀態下，噴管對發動機流量的影響
11．3．3 矢量調節狀態下，噴管對發動機流量的影響
11．4 新型雙喉道氣動矢量噴管過渡態下動態響應特性研究
11．4．1 矢量起動過程
11．4．2 矢量關閉過程
11．5 新型雙喉道氣動矢量噴管的靜態／動態實驗
11．5．1 實驗總體方案
11．5．2 實驗結果與分析
11．6 本章小結
參考文獻   

高超聲速技術在軍事和經濟上都具有重大的戰略意義，是目前航空航天領域研究的尖端技術。其中推進繫統是關鍵技術之一，而尾噴管是其重要部件，並且受發動機總體的約束較強。為了與飛行器後體實現一體化，尾噴管常常采用非對稱的幾何構型，這樣不僅會影響整個發動機的推力性能，而且會影響飛行器的升力和俯仰力矩，特別是在跨寬馬赫數範圍工作時（以渦輪基組合循環（Turbine Based Combined Cycle，TBCC）發動機為代表），其影響更加顯著。因此尾噴管氣動型面的設計方法存在較大的困難。目前，相關的研究專著還不多。
作者課題組從2000年以來，開始關注超燃衝壓發動機和組合循環發動機排氣繫統的發展，並且持續不斷地開展了相關的研究，至今已經有19年。同時從2008年開始，針對高性能氣動矢量噴管也開展了一些探索和研究。本書就是這些年來相關研究工作的一個階段性的總結。
本書梳理了相關的國內外研究現狀和關鍵技術問題，以排氣繫統的設計方法、性能研究及實驗驗證為重點，繫統地介紹了非對稱噴管型面的各種設計方法，分析了相關的非定常流動現像及機理，並且以並聯式TBCC發動機排氣繫統為對像，給出了相關的設計方法及性能變化規律，作為補充，本書也給出了新型雙喉道氣動矢量噴管的設計方法和詳細的氣動性能變化規律。
本書主要內容取自課題組歷屆研究生的工作積累，並經過梳理、加工而成。其中：超燃衝壓發動機非對稱尾噴管的型面設計方法及TBCC發動機排氣繫統的設計與性能研究，主要是基於莫建偉的博士學位論文（2015年）；過膨脹非對稱噴管內的流動分離機理與控制，主要來源於於洋的博士學位論文（2016年）；新型雙喉道氣動矢量噴管的內容主要來源於顧瑞的碩士學位論文（2014年）。書中所涉及的其他研究生的工作，限於篇幅，此處不再一一列舉。另外，對南京航空航天大學能源與動力學教授、餘少志副教授的指導和幫助致以誠摯的謝意。